Biologia molecular

A biologia molecular é a área da biologia que explica os fenômenos e eventos biológicos sob o ponto de vista molecular, com especial interesse no dogma central, ou seja, as interações entre DNA, RNA e proteínas bem como a regulação dessas interações. Ou seja, trata-se do estudo dos processos de  replicação, transcrição,tradução e biossíntese, destas moléculas e suas implicações e significados aplicados em outros ramos da biologia tais como biologia celular, histologia,patologia, fisiologia, genética, ecologia, evolução. Trata-se de um campo de estudos amplo, que além de manter  relações com as ciências biológicas anteriormente descritas também mantém relações com as áreas da química, da física e da informática, em especial a bioquímica e a biofísica e bioinformática.

Relação com outras ciências biológicas 
Na biologia molecular são frequentemente combinadas técnicas e ideias provindas principalmente da  microbiologia, genética, bioinformática, ecologia, evolução,  bioquímica e biofísica (veja a secção “Técnicas em Biologia Molecular”, mais abaixo). 

Historicamente, a microbiologia exerceu um papel fundamental no desenvolvimento da biologia molecular, pois a maioria dos conceitos-chave e das técnicas de biologia molecular se originou a partir de estudos e experimentos realizados principalmente com bactérias, fungos e vírus (especialmente bacteriófagos, que são vírus que infectam bactérias). 

 Biologia Molecular é o estudo das ciências biológicas sob a ótica molecular, ou seja, as relações entre moléculas explicam os fenômenos biológicos. Primeiro se observa a existência de um fenômeno biológico e depois se busca explicar o seu mecanismo e causas de ocorrência de acordo com as relações entre moléculas (síntese, modificação, interações), em especial, das relações entre DNA,RNA e Proteínas. A biologia molecular guarda mais relação com as diversas ciências biológicas, tais como evolução, ecologia, genética, biologia celular. 
 Bioquímica é o estudo aprofundado das biomoléculas, em termos de função, estrutura, separação e purificação,  reação e interação química. Primeiro se observa a molécula e então se busca explicar a molécula de acordo com as leis da química. A Bioquímica guarda mais relação as diversas ciências químicas (química orgânica, química inorgânica, físico-química por exemplo).  
 Genética  é o estudo de como características biológicas são transmitidas de geração para geração (hereditariedade) através dos genes e suas modificações (mutações, recombinações entre outros), suas interações e expressões.  Como um fenômeno biológico, pode ser explicada como uma cadeia de eventos celulares (biologia celular)  e/ou moleculares (biologia molecular) e/ou químicos (bioquímica), sendo possível também ser explicada como uma cadeia de eventos probabilísticos (estatística).

Técnicas em biologia molecular 
Muito do trabalho feito no âmbito da biologia molecular relaciona-se com a obtenção, identificação e caracterização de genes. Assim sendo, diversas técnicas têm sido desenvolvidas no meio da biologia aqui vão sendo citadas algumas.

Reação em cadeia da polimerase 

A reação em cadeia de polimerase, ou PCR, é uma técnica de grande versatilidade que permite obter múltiplas cópias de um segmento de DNA. O PCR também é usado para introduzir locais de restrição e mutações pontuais ou para identificar um fragmento particular de DNA numa biblioteca de cDNA.v

Eletroforese em gel 

A eletroforese em gel é uma das principais ferramentas de trabalho em biologia molecular. Em geral, DNA, RNA e proteínas podem ser separados segundo o seu tamanho numa matriz usando um campo elétrico aplicado. Na eletroforese em gel de agarose, o DNA ou o RNA é separado fazendo a amostra migrar através de um gel de agarose. As proteínas são normalmente separadas segundo o seu tamanho usando eletroforese em gel de acrilamida; também podem ser separadas segundo a sua carga elétrica usando focagem isoelétrica.

Southern blot 

O Southern blot é uma técnica que permite obter informação sobre a massa molecular e a quantidade relativa de uma determinada sequência de DNA. A técnica, desenvolvida por Edwin Southern, é uma combinação de eletroforese em gel do DNA (este é frequentemente fragmentado por enzimas de restrição antes de fazer o Southern), transferência deste para uma membrana e hibridização com uma sonda marcada (radioativa ou fluorescente). Após a hibridização, a membrana é lavada para remover sonda não ligada a DNA e obtém-se uma imagem através de autorradiografia ou autofluorescência. A imagem obtida dá a(s) localização(ões) do DNA que liga a sonda, com a intensidade do sinal, dando uma medida relativa da quantidade de DNA que hibridiza.

Northern blot 

O Northern blot estuda o perfil de expressão de RNA mensageiro: onde, quando e quanto de determinado RNA mensageiro (correspondente à expressão de um determinado gene) está presente numa dada amostra. É uma das formas mais simples de determinar em que momento certos genes estão a ser expressos em sistemas vivos. Neste processo, o RNA é separado numa eletroforese em gel, transferido para uma membrana e detectado de forma similar ao DNA no Southern blot.

Western blot 

Ousa o mesmo princípio do Southern blot e do Northern blot mas é aplicado a proteínas. Estas são separadas usando eletroforese em gel de poliacrilamida, na presença do detergente dodecilo sulfato de sódio (SDS).

Ver também 
 Microarranjo
 Dogma central da biologia molecular
 Genoma
 Modelagem molecular
 Proteoma

Bibliografia 
 Matioli, Sergio Russo. Biologia molecular e evolução; Holos, 2001, ISBN 8-586-69927-6
 Zaha, Arnaldo;  Ferreira, Henrique Bunselmeyer; Passaglia, Luciane M. P.. Biologia Molecular Básica, 5ª ed.; Artmed, 2014  ISBN 8-582-71058-5

Ligações externas 
 

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